專利名稱：車載制氫加氫站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制氫加氫站，特別是指一種車載制氫加氫站。
背景技術：
目前，國內外的制氫加氫站最常見的形式是地面固定式制氫加氫站，其把制氫、壓縮、儲氫、加氫的設備分別放在建筑物里，形成固定式的加氫站，車輛要開到站內加氫，適于車輛較多或公交單位使用，但此種加氫站投資大，占地面積大，機動性差。
另外，還有一種地面制氫的車載加氫站，把制氫的龐大設備留在地面，建成地面制氫站或者制氫公司，把壓縮、儲氫和加氫設備放到專用車上，雖然機動性有所提高，但是仍需要往返于制氫站與加氫點之間，持續(xù)供應氫氣的能力有其局限性。當加氫點距離加氫站越遠時，這種加氫站設計不足之處就越明顯。
因此，將制氫、壓縮、儲氫、加氫的設備裝到載重汽車上，組成可移動的加氫站，適用于車輛較少、附近無地面制氫站的情形。顯然，將整套制氫、壓縮、儲氫、加氫的設備整合到一輛載重汽車的車廂中，其設計難度也很大，不僅需要盡量壓縮各組成設備的體積、重量，以符合載重汽車的規(guī)格，還需要盡量提高輸出氫氣的壓力，以滿足氫氣使用單位的要求。
為此，由清華大學牽頭設計，由天津大陸制氫設備有限公司、北京天高隔膜壓縮機有限公司、北京科泰克科技有限責任公司、北京長空機械有限責任公司、北京汽車工業(yè)集團公司福田歐曼專用車部和河北南星氣體設備有限公司六家單位聯(lián)合研制，成功地設計出本發(fā)明車載制氫加氫站。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種車載制氫加氫站，將整套制氫、加氫設備整合在一輛載重汽車的車廂內，可適用于車輛較少、附近無地面制氫站的情形。
為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種車載制氫加氫站，其特征在于其包括專用運輸車，所述的專用運輸車的車廂內設有依次連通的緊縮型水電解設備、低壓儲氫罐組、專用氫氣壓縮機、高壓儲氫罐組以及氫氣售氣機；所述的緊縮型水電解設備、低壓儲氫罐組、專用氫氣壓縮機、高壓儲氫罐組以及氫氣售氣機均與一個控制系統(tǒng)電連接；所述的專用運輸車設有變壓器將外部電源導入并分配給所述的緊縮型水電解設備、專用氫氣壓縮機、氫氣售氣機以及所述的控制系統(tǒng)。
其中所述的專用運輸車的車廂分為四室，從車頭一側到車尾一側分為依次相連的制氫室、壓縮室、儲氫室以及售氫室，各室之間設有隔墻。
其中所述的緊縮型水電解設備安裝在所述的制氫室內；所述的低壓儲氫罐組和專用氫氣壓縮機設置在所述的壓縮室中；所述的高壓儲氫罐組設置在所述的儲氫室中；所述的售氣機設置在所述的售氫室中。
其中所述的緊縮型水電解設備設有進水管，以供將自來水注入儲水設備中。
其中所述的高壓儲氫罐組分為第一儲氫罐組和第二儲氫罐組，所述的第一儲氫罐組和第二儲氫罐組并聯(lián)在所述的專用氫氣壓縮機與專用氫氣壓縮機之間；在第一儲氫罐組以及第二儲氫罐組與壓縮機的連接管道上設置有一個電磁閥；在第一儲氫罐組以及第二儲氫罐組與所述的售氣機之間設置有另外一個電磁閥。
與現有技術相比較，本發(fā)明具有的有益效果是將整套制氫、加氫設備整合在一輛載重汽車的車廂內，可適用于車輛較少、附近無地面制氫站的情形。


圖1是本發(fā)明載重汽車車廂劃分示意圖；圖2是本發(fā)明各組成部件在布置車廂中的示意圖。
附圖標記說明1-專用運輸車；11-制氫室；12-壓縮室；13-儲氫室；14-售氫室；2-緊縮型水電解設備；3-低壓儲氫罐組；4-專用氫氣壓縮機；5-高壓儲氫罐組；51-第一儲氫罐組；52-第二儲氫罐組；6-氫氣售氣機。
具體實施例方式
如圖1所示，是本發(fā)明車載制氫加氫站的結構示意圖，其包括專用運輸車1、緊縮型水電解設備2、低壓儲氫罐組3、專用氫氣壓縮機4、高壓儲氫罐組5以及氫氣售氣機6，且所述的緊縮型水電解設備2、低壓儲氫罐組3、專用氫氣壓縮機4、中壓儲氫罐、高壓儲氫罐組5以及氫氣售氣機6均與一個控制系統(tǒng)電連接。
所述的專用運輸車1選擇的是北汽集團公司歐曼重型汽車改裝而成，型號為BJ1258VMJP，其載重可以滿足本發(fā)明制氫加氫站設備總重(約20噸)的需要。如圖2所示，所述的專用運輸車1的車廂分為四室，從車頭一側到車尾一側分為依次相連的制氫室11、壓縮室12、儲氫室13以及售氫室14，各室之間有隔墻，以有利于安全，如果淺露氫氣不會串通，每室都有通風設備，有微量氫氣出現就會通過氫氣測報儀自動打開風機，迅速將室內氣體排出室外。所述的緊縮型水電解設備2安裝在所述的制氫室11內；所述的低壓儲氫罐組3和專用氫氣壓縮機4設置在所述的壓縮室12中；所述的高壓儲氫罐組5設置在所述的儲氫室13中；所述的氫氣售氣機6設置在所述的售氫室14中。所述的專用運輸車1上設有變壓器，可將3-380V交流電接入并轉為直流電，提供給制氫、壓縮、加氫設備以及控制系統(tǒng)使用。
所述的緊縮型水電解設備2是天津大陸制氫設備有限公司為本發(fā)明所特別設計的，制氫的原料是電和水，3-380V交流電接入電源的接受部分，電源能力為600KVA，所述的緊縮型水電解設備2設有進水管以供自來水接入，供水能力115kg/h。所述的緊縮型水電解設備2整體質量為10噸，外型尺寸為3.0×2.7×2.5米，當其制得的氫氣壓力達到kg/cm2時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，將氫氣往所述的低壓儲氫罐組3輸出。
所述的低壓儲氫罐組3為普通氫氣儲罐，在本實施例中，取用3個700×2.5的普通氫氣儲罐。當低壓儲氫罐組3內氫氣壓力達到25kg/cm2時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，將氫氣往所述的專用氫氣壓縮機4輸送。
所述的專用氫氣壓縮機4是北京天高隔膜壓縮機有限公司為本發(fā)明所研制的專用設備，其型號為D130V150-450，整體質量為3.7噸，外型尺寸為2.5×2.0×1.6米，其生產能力為110Nm3/h，進口壓力25kg/cm2，出口壓力450kg/cm2，用水冷卻，生產過程自動控制。
壓力為450kg/cm2的氫氣從專用氫氣壓縮機4中出來，輸入到高壓儲氫罐組5中。本發(fā)明采用的高壓儲氫罐是由沈陽斯林達安科新技術有限公司生產，可承受壓力450kg/cm2，容量為200L。
所述的高壓儲氫罐組5輸出端與所述的氫氣售氣機6連通。所述的氫氣售氣機6是北京長空機械有限責任公司為本發(fā)明所研制的專用設備，其型號為IYO45A-1。
在本發(fā)明實際使用時，可以將高壓儲氫罐組5區(qū)分為第一儲氫罐組51(例如3個)和第二儲氫罐組52(例如19個)，然后在第一儲氫罐組51以及第二儲氫罐組52與專用氫氣壓縮機4的連接管道上設置一個電磁閥。所述的專用氫氣壓縮機4先給第一儲氫罐組51充氣，當控制系統(tǒng)檢測到第一儲氫罐內氫氣壓力達到350kg/cm2時，自動使用所述的電磁閥轉向第二儲氫罐組52充氣，只到第二儲氫罐組52內氫氣壓力達到450kg/cm2時，停止工作。相應的，第一儲氫罐組51以及第二儲氫罐組52與所述的氫氣售氣機6之間也設置有另外一個電磁閥，氫氣售氣機6首先使用第二儲氫罐組52內的氫氣給購氫車輛充氣，待氣壓平衡以后，使用所述的另外一個電磁閥作切換動作，采用第一儲氫罐組51給購氫車輛充氣，使其充氣氣壓達到350kg/cm2或者更高。
本發(fā)明實現了制氫過程全程自動控制，當水電到位后電解設備開始工作，當低壓儲氫罐組3壓力不足15kg/cm2時，專用氫氣壓縮機4開始起動，達到25kg/cm2時穩(wěn)定生產，超過25kg/cm2時，專用氫氣壓縮機4停止工作；當專用氫氣壓縮機4出口壓力達到450kg/cm2時，開始向高壓儲氫罐組5充氣，充滿后，專用氫氣壓縮機4和電源設備自動停機。
唯一用人力手工操作的是用加氫槍給車上加氫，人力操作過程有四步一是手工取出輸氣軟管，使充氣槍插入車上的接受位置；二是手工按動氫氣售氣機6數碼板，指示充氫容量，可同時讀出售氫價格，三是扭動充氣槍開關自動充氫，先由350kg/cm2的第二儲氫罐組52給購氫車輛上的儲罐充氫，達到平衡后自動轉換為450kg/cm2的第一儲氫罐組51補充加壓，購氫車輛上的儲罐達到350kg/cm2之后自動停機；第四步是把充氣管和充氣槍放回原處，因充氣槍有彈簧回位裝置，消耗體力是有限的。
如此自動化的制氫和壓縮，僅用手工去加氫，同加油站和天然氣站使用情況相同，能夠達到自動化控制，不僅節(jié)省人力和安全，更主要是溫度、壓力、時間等所有參數準確按工藝執(zhí)行。
以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的權利要求可限定的范圍之內。
權利要求
1.一種車載制氫加氫站，其特征在于其包括專用運輸車，所述的專用運輸車的車廂內設有依次連通的緊縮型水電解設備、低壓儲氫罐組、專用氫氣壓縮機、高壓儲氫罐組以及氫氣售氣機；所述的緊縮型水電解設備、低壓儲氫罐組、專用氫氣壓縮機、高壓儲氫罐組以及氫氣售氣機均與一個控制系統(tǒng)電連接；所述的專用運輸車設有變壓器將外部電源導入并分配給所述的緊縮型水電解設備、專用氫氣壓縮機、氫氣售氣機以及所述的控制系統(tǒng)。
2.根據權利要求1所述的車載制氫加氫站，其特征在于所述的專用運輸車的車廂分為四室，從車頭一側到車尾一側分為依次相連的制氫室、壓縮室、儲氫室以及售氫室，各室之間設有隔墻。
3.根據權利要求2所述的車載制氫加氫站，其特征在于所述的緊縮型水電解設備安裝在所述的制氫室內；所述的低壓儲氫罐組和專用氫氣壓縮機設置在所述的壓縮室中；所述的高壓儲氫罐組設置在所述的儲氫室中；所述的售氣機設置在所述的售氫室中。
4.根據權利要求1所述的車載制氫加氫站，其特征在于所述的緊縮型水電解設備設有進水管，以供將自來水注入儲水設備中。
5.根據權利要求1所述的車載制氫加氫站，其特征在于所述的高壓儲氫罐組分為第一儲氫罐組和第二儲氫罐組，所述的第一儲氫罐組和第二儲氫罐組并聯(lián)在所述的專用氫氣壓縮機與專用氫氣壓縮機之間；在第一儲氫罐組以及第二儲氫罐組與壓縮機的連接管道上設置有一個電磁閥；在第一儲氫罐組以及第二儲氫罐組與所述的售氣機之間設置有另外一個電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明是一種車載制氫加氫站，其特征在于其包括專用運輸車，所述的專用運輸車的車廂內設有依次連通的緊縮型水電解設備、低壓儲氫罐組、專用氫氣壓縮機、高壓儲氫罐組以及氫氣售氣機；所述的緊縮型水電解設備、低壓儲氫罐組、專用氫氣壓縮機、高壓儲氫罐組以及氫氣售氣機均與一個控制系統(tǒng)電連接；所述的專用運輸車設有變壓器將外部電源導入并分配給所述的緊縮型水電解設備、專用氫氣壓縮機、氫氣售氣機以及所述的控制系統(tǒng)。本發(fā)明將整套制氫、售氫設備裝載在一輛載重汽車的車廂內，極大的提高了制氫、售氫靈活性。
文檔編號B60S5/00GK101041350SQ200710098598
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權日2007年4月23日
發(fā)明者袁家楨 申請人:袁家楨